伺服系統(tǒng)驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展趨勢

       伺服驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛是在數(shù)控機(jī)床，它是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，其技術(shù)的發(fā)展程度直接關(guān)系到數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。同時，在工業(yè)機(jī)器人及其他產(chǎn)業(yè)控制技術(shù)的應(yīng)用也是越發(fā)緊密。

       根據(jù)運動控制的分類，可以把伺服系統(tǒng)大致分為三個層次：第一層：上位機(jī)-運動控制，包括PLC；底層是伺服驅(qū)動器，以及真正的執(zhí)行機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)。典型的伺服系統(tǒng)驅(qū)動控制結(jié)構(gòu)是上位控制器和伺服驅(qū)動器基于脈沖指令和總線通訊的方式。

       近年來，出現(xiàn)了新型模式，即上位機(jī)運動控制保持不變，把伺服驅(qū)動器和伺服電機(jī)做一體化集成，稱之為ALL in ONE，這樣電機(jī)與伺服系統(tǒng)驅(qū)動的線纜就得到了極大的節(jié)約；與之對應(yīng)的是，伺服電機(jī)保持不變，運動控制和伺服驅(qū)動做一體化的集成。

       這兩種機(jī)構(gòu)的區(qū)別之處在于，傳統(tǒng)模式由于空間相對分散，上層中央控制器和底層執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對物理空間比較遠(yuǎn)，而采用ALL in ONE方式可以控制幾十臺上百臺設(shè)備，使用非常方便；另外，驅(qū)控一體化技術(shù)主要應(yīng)用在對物理空間要求較高的場合，如工業(yè)機(jī)器人或其他種類機(jī)器人等，采用驅(qū)控一體方式非常有優(yōu)勢。

       驅(qū)控一體化是把控制器和伺服系統(tǒng)驅(qū)動集成在一起，其優(yōu)勢包括：體積小、重量輕、部署靈活、低成本，高可靠性，高性能處理能夠完成復(fù)雜的機(jī)器人算法，通過共享內(nèi)存?zhèn)鬏敻嗫刂啤顟B(tài)信息，通信速度高達(dá)100M/s；但它的不足之處在于高集成度開發(fā)難度較大，以及高集成度系統(tǒng)擴(kuò)展性欠缺，例如機(jī)床八軸以內(nèi)成本的優(yōu)勢比較明顯，但擴(kuò)展到幾十軸時優(yōu)勢則并不顯著，因此適合用于物理空間集成度相對較高的場合。

       伺服驅(qū)動系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、模塊化

       隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)器故障診斷方面，使得人們可以通過網(wǎng)絡(luò)及時了解伺服系統(tǒng)的參數(shù)及時運行情況，并可根據(jù)嵌入的預(yù)測性維護(hù)技術(shù)，及時了解如電流、負(fù)載的變化情況，外殼或鐵芯溫度變化情況，實現(xiàn)了實時預(yù)警。

       為應(yīng)對更為復(fù)雜的控制任務(wù)，模糊邏輯控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家控制已運用到伺服驅(qū)動系統(tǒng)中，是當(dāng)前比較典型的智能控制方法。就模糊控制器而言，目前市場上已有較為成熟的專用芯片，其實時性好，控制精度高，在伺服系統(tǒng)中已得到比較普遍的應(yīng)用。

       現(xiàn)代伺服驅(qū)動系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化及其它功能模塊均得到了長足發(fā)展，根據(jù)設(shè)計使用者的不同要求及不同模塊的功能及參數(shù)實現(xiàn)伺服驅(qū)動系統(tǒng)的模塊化設(shè)計，更為設(shè)計者提供了理想的設(shè)計體驗。